Próby zastosowania surowców odpadowych przemysłu cementowego i przetwórstwa mineralnego do topienia szkieł sodowo-wapniowo-krzemianowych

• Autorzy: Rybicka-Łada J. , Kuśnierz A.

Warianty tytułu

EN

Attempts of the usage of cement industry and mineral processing waste materials for the melting of sodium-calcium-silicate glasses

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono możliwości zastosowania odpadowych surowców przemysłu cementowego i przetwórstwa mineralnego do topienia szkieł. Zaprezentowano wyniki zastosowania odpadowego pyłu cementowego i perlitowego do topienia typowych szkieł na opakowania, szkła płaskiego oraz szkieł użytkowych (gospodarczych). Szkła topione z udziałem pyłu cementowego są stosunkowo dobrze wyklarowane, jednorodne pod względem termicznym i pod względem barwy. Podobne rezultaty uzyskuje się topiąc szkła z udziałem pyłu perlitowego, przy czym nie ma on działania klarującego. W stosunku do szkieł bazowych szkła wytopione z udziałem pyłów odznaczają się wyraźnym zielonkawym, mało atrakcyjnym zabarwieniem – jego intensywność rośnie wraz z zawartością pyłów w zestawie. Wprowadzenie pyłu cementowego i/lub perlitowego do zestawu zmienia w niewielkim stopniu potencjał redox szkła (stosunek Fe2+/Fecałk.) w kierunku potencjału utleniającego (gdy do zestawu wprowadzamy pył cementowy) lub nieznacznie w kierunku potencjału redukującego (gdy do zestawu wprowadzamy pył perlitowy). Przeprowadzone próby i badania wykazały, że obecność pyłów odpadowych w zestawie w niewielkim stopniu wpływa na temperaturę topienia szkieł jak również na temperatury wyrobowe, przy czym pył cementowy powoduje niewielki ich wzrost, a pył perlitowy nieznacznie je obniża. Z przeprowadzonych prób i badań wynika również, iż pyły - cementowy i perlitowy - można stosunkowo łatwo zagęszczać np. metodą granulowania. Stosowanie pyłów w formie granulatu pozwala całkowicie wyeliminować ich uciążliwe i szkodliwe pylenie, nie wpływając przy tym w jakikolwiek sposób na proces topienia ani na jakość topionej masy szklanej. Maksymalny (bezpieczny) udział pyłów odpadowych w zestawach na typowe szkła sodowo-wapniowo-krzemianowe kształtuje się na różnym poziomie, np. udział pyłu cementowego w zestawie na szkło opakowaniowe nie powinien przekraczać 15% mas., a perlitowego 10% mas.

EN

The article discusses the possibility of using cement industry and mineral processing waste materials for glass melting. It presents the results of cement and perlite dust application for melting typical container glass, flat glass and utility glassware. When melted with a contribution of cement dust, glass is relatively well clarified and homogeneous in terms of thermal properties and colour. Similar results are obtained in the case of perlite dust, although it has not clarifying effects. In relation to the base glasses, the glass melted with the dust is characterized by a clear greenish and unattractive coloration; its intensity increases with the content of dust in a batch. Incorporation of the cement dust and/or perlite one to the batch changes the redox potential (relation Fe2+/Fetotal) of the glass in a small degree towards the oxidation potential (cement dust case), or a little towards reducing potential (perlite dust case). The performed tests have shown that the presence of waste dusts in the glass batch has a minor impact on forming temperatures, where the cement dust causes their slight increase, and the perlite one decreases them slightly. The tests also shows that the cement and perlite dusts can be relatively easily densified, e.g. by granulation. The use of dust in the granular form allows eliminating the burdensome and harmful dustiness completely without affecting in any way the melting process or the quality of the melted glass. The maximum (safe) content of waste dust in a batch for typical soda-lime silicate glass is at a different level, e.g. the content of the cement and perlite dust in the batch for the container glass should not exceed 15 wt.% and 10 wt.%, respectively.

Słowa kluczowe

PL

pył cementowy; pył perlitowy; szkło na opakowania; potencjał redox; granulowanie

EN

cement dust; perlite dust; container glass; redox potential; granulation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 69, nr 1
• Strony: 57--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Rybicka-Łada J.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie, Zakład Technologii Szkła

autor

Kuśnierz A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie, Zakład Technologii Szkła

Bibliografia

• 1. Arutyunyan, N. M., Knyazyan, N. B., Toroyan, V. P., Kostanyan, K. A.: Perlite-based glasses, Glass and Ceramics, 54, 9-10, (1997), 311-312.
• 2. Dalakishvili, A. I.: Glass formation in perlite- and obsidian-containing batches, Glass Phys. Chem., 31, 6, (2005), 820-822.
• 3. Kharashvili, E. Sh.: Ceramic pigments based on perlite, Steklo i Keramika, 38, 2, (1981), 20-21.
• 4. Cherepanina, L. I.: The use of perlite in ceramic colors, Steklo i Keramika, 22, 6, (1965), 12-13.
• 5. Khizanishvili, I. G., Gverdtsiteli, G. S., Aizenberg, A. A.: Enamels with use of perlite, Steklo i Keramika, 33, 7, (1976) 19-20.
• 6. Khizanishvili, I. G., Gaprindashvili, G. G., Tsanava, Ts. P.: Perlite raw unfritted glaze for low temperature firing, Steklo i Keramika, 25, 2, (1968), 36-37.
• 7. Saaakyan, E. R.: Multifunctional foam glasses from volcanic glassy rocks, Steklo i Keramika, 48, 1, (1991), 5-6.
• 8. Saaakyan, E. R., Badalyan, M. G., Danielyan, A. S.: Granulated foamed glass from perlite rocks, Steklo i Keramika, 41, 3, (1984), 3-4.
• 9. Ezz-Eldin, F. M., Mahmoud, H. H.: Production and dissolution of glazed tiles containing cement-dust, Aust. J. Basic Appl. Sci., 5, 10, (2011), 174-185.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).